三峽庫水位下降及降雨條件下樹坪滑坡穩(wěn)定性分析.pdf

1、　　三峽大壩正常庫水位在 145~175m 之間運(yùn)行,而庫水位的周期性漲落將加劇庫區(qū)古滑坡的復(fù)活、產(chǎn)生新的滑坡,直接威脅庫區(qū)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全而且還將影響到三峽工程自身的正常運(yùn)行。因此,庫水位運(yùn)行中的升降和降雨對滑坡的穩(wěn)定性影響是三峽大壩運(yùn)營面臨的一個(gè)重要問題。
　　本文選取三峽庫區(qū)二期專業(yè)監(jiān)測點(diǎn)樹坪滑坡作為研究對象,在對樹坪滑坡勘察、試驗(yàn)等資料搜集整理的基礎(chǔ)上,分析了樹坪滑坡的監(jiān)測資料,提出了樹坪滑坡變形的臨界速率和復(fù)活判據(jù)

2、,并根據(jù)非飽和土非穩(wěn)定滲流理論,模擬研究了樹坪滑坡在不同庫水位下降和降雨入滲條件下的滲流場和穩(wěn)定性系數(shù)評價(jià),并結(jié)合上述分析評價(jià)成果,有針對性的提出一種提高樹坪滑坡穩(wěn)定性的庫水位運(yùn)行工況建議,希望能對樹坪滑坡及三峽庫區(qū)上百個(gè)地質(zhì)環(huán)境條件類似的涉水滑坡的防治起到一定作用,也希望能以此為出發(fā)點(diǎn),優(yōu)化庫水位的調(diào)度,進(jìn)而提高三峽大壩發(fā)電、防洪、航運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益。具體內(nèi)容、研究方法及成果概述如下：
　　(1) 對樹坪滑坡區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件、滑坡

3、基本地質(zhì)條件、氣象水文、地層巖性等地質(zhì)背景進(jìn)行了闡述分析；
　　(2) 在對樹坪滑坡多年的地表位移監(jiān)測和宏觀地質(zhì)巡查資料進(jìn)行總體及分段詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,分析了樹坪滑坡的變形特征和機(jī)理、影響因素,并提出了樹坪滑坡的臨界速率及復(fù)活判據(jù)：樹坪滑坡的各種臨界速率綜合為：0≤v<0.3m/d,滑坡緩慢蠕變,穩(wěn)定狀態(tài)；0.3≤v<0.6m/d 滑坡穩(wěn)定變形,基本穩(wěn)定狀態(tài)；v≥0.6m/d 滑坡變形加劇失穩(wěn),為欠穩(wěn)定狀態(tài),需要預(yù)警或者應(yīng)急處理

4、?；聫?fù)活判據(jù)應(yīng)滿足下面條件： ①.庫水位下降平均速率大于 0.6m/d；②. 滑坡體出露高度即庫水位高程小于160m及出露時(shí)間大于3d；
　　(3) 針對樹坪滑坡的變形特征、影響因素,運(yùn)用基于GeoStudio的流固耦合方法和考慮基質(zhì)吸力影響的Morgenstern—Price條分穩(wěn)定性計(jì)算方法,計(jì)算并得到了：①.滑坡在 0.3m/d、0.6m/d、1m/d 三種庫水位平均下降速率下的滲流場規(guī)律和穩(wěn)定性變化：在庫水位以0.3m

5、/d和0.6m/d的速率下降情況下,滑坡穩(wěn)定性由基本穩(wěn)定變?yōu)榍贩€(wěn)定,在庫水位以 1m/d 的速率下降情況下,滑坡由基本穩(wěn)定最終變?yōu)椴环€(wěn)定。②.滑坡在庫水位 0.6m/d 下降速率疊加降雨條件下的滲流場規(guī)律和穩(wěn)定性變化：庫水位疊加降雨過程中,降雨過程中在滑坡體中會有暫態(tài)飽和區(qū)、暫態(tài)非飽和區(qū)出現(xiàn)；降雨入滲使滑坡體內(nèi)的基質(zhì)吸力、有效應(yīng)力降低,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)不斷減小,在降雨持續(xù)8d時(shí),滑坡失穩(wěn)。③.針對樹坪滑坡在提出的一種建議水位運(yùn)行工況為：庫

6、水位以1m/d下降速率從175下降到155m,然后以2m/d速率上升到165m,然后再以1m/d下降到 150m,然后再以2m/d速率上升到160m,最后以1m/d下降到145m。模擬計(jì)算得到的滲流規(guī)律和穩(wěn)定性變化：滑坡滲流場在庫水位快速上升后下降情況下基本沒有很大改變；相比庫水位以工況1m/d直接的下降穩(wěn)定性系數(shù)為不穩(wěn)定狀態(tài),建議工況下的滑坡最終穩(wěn)定性系數(shù)為欠穩(wěn)定狀態(tài),說明庫水位下降過程中有效的庫水位上升對改善樹坪滑坡穩(wěn)定性是有利的。